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人类登陆“扫把星”

2014-12-03王碧颖

新民周刊 2014年46期
关键词:探索者着陆器彗星

王碧颖

10月末接连两次飞行器坠毁事故,让一众科学家们对宇宙探索之路再次打上了问号。不过即使几遇挫折,探索之心仍不会停止——伴随着“我着陆了,地址是67P”这一句,人类终于第一次登陆彗星,并且发现了地球生命的线索。

而更重要的是,伴随着这一次登陆,彗星可能一举扔掉“扫把星”的名头,戴上“生命使者”的新头衔,因为我们的探索者“菲莱号”在彗星发现了有机分子。

彗星易寻,“骨头”难啃

欧洲中部时间11月12日16时35分(北京时间23时35分),在经历了长达7个小时的漫长等待后,“菲莱号”着陆器终于向地面发回明确信号,确认已成功着陆于“丘留莫夫-格拉西缅科”彗星表面。欧洲宇航局局长多尔丹激动地宣布:“这是人类文明的一大步,我们已经降落在彗星上了,我们是世界上第一个做到成功着陆彗星的人。”

不过探索者“菲莱号”的登陆之旅也并非一帆风顺,在收到明确的着陆信号之前,欧洲宇航局甚至只抱有70%的希望。主要原因是67P彗星不同寻常的外表——从外形上来看,它就像一块巨大的骨头,而表面又非常柔软,使得重力场的绘制有很大困难。

为防止“菲莱”着陆时弹走,科学家为它设计了三重保险,安装了三根螺栓和两个“渔叉”装置,这些装置将“菲莱”着陆时钉入彗星表面。同时,“菲莱”顶端的一个冷气推进器会将一个钉子嵌进彗星表面。不过事实是,在飞行器着陆后,“菲莱”的“渔叉”装置没有射出,且“菲莱”的冷气推进器也无法启动。幸运的是,经过两次反弹后,探测器最终安全降落。

“菲莱号”着陆所引发的欢呼可能只有一瞬,但为了这一次勘探,我们的探索者已在宇宙徘徊了10年之久。

“罗塞塔”计划于1993年展开,耗资13亿欧元,其彗星探测器最初于2004年3月发射升空,经过总长超过64亿公里的太空飞行,终于今年8月6日按计划成功进入距离彗星“丘留莫夫-格拉西缅科”约100公里的轨道。在8月至11月间,“罗塞塔”探测器一直在围绕彗星运行,其搭载的各项设备对彗星表面进行了详细考察,确定其地表环境条件。11月12日欧洲航天控制中心才正式向“罗塞塔”探测器下达指令,在距彗星22.5公里的上空投放着陆器“菲莱号”。

“菲莱号”着陆后会展开为期4个月的探测任务,分析彗星表面化学结构,观察是否可能存在有机碳分子或水等能孕育生命的物质,以印证外层空间星体撞击地球带来生命的学说。

不过,由于“菲莱号”着陆器在登陆位置处于彗星上的阴影区,这里的光照条件很不理想,因此“菲莱号”着陆器在登陆后主要使用自身携带的蓄电池,一旦电量用完,就不得不停止科学探索任务。只得等待彗星接近太阳后,依靠“菲莱号”自身的太阳能充电板,从“休眠”中苏醒。众人期待已久的彗星之谜,还需数月后才能重见天日。

神秘坚冰,或是生命使者?

好在科学家在短短的数小时“黄金时间”内,已经完成了对彗星表面的快速探测,取得了令人惊讶的科学数据:“菲莱号”在彗星表面检测到有机分子!碳氢有机分子是地球生命的基础,它们能形成如甲烷之类的简单分子,也能形成复杂的蛋白质成分氨基酸。此次发现的彗星有机分子,是否能揭开地球生命之谜?

“菲莱号”探测器上的MUPUS设备穿过10到20厘米厚的尘埃层后,先触碰到尘埃层之下的坚冰层。这些冰可能是在太阳系之外的温度条件下凝固而成,Mupus设备的数据显示该冰层的抗拉强度与砂岩相似。

之后,“菲莱号”检测到了关键的碳化合物的痕迹。该化合物由“菲莱号”探测器搭载的用于“嗅探”彗星稀薄大气的德国“彗星取样与成分”(COSAC)设备获取,该设备负责团队正在继续分析结果。虽然目前尚不清楚探所发现化合物的种类和复杂度,但这些结果很可能会有助于回答我们对于地球生命起源的疑惑。

许多科学家认为,小行星或者彗星与早期的地球相撞将这些物质带给地球。“一直以来,彗星上存在有机分子只有间接证据,即在彗星尘埃中发现了碳氢氧等元素。我们从未得知这些元素是否曾经形成过复杂的化合物,如果答案是肯定的,那将是巨大的发现。”英国开放大学空间科学家约翰·扎内加尔说。

不过现如今一切都还在猜测。究竟地球早期生命进化所必需的原始混合物成分是否有某些来自彗星?彗星到底能不能由“扫把”逆袭为“地球之母”?还要等“菲莱号”在2015年夏天苏醒后,才能带给我们更多的答案。endprint

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